KR20210001719U - 전기케이블 트레이용 화재 확산 방지재 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따라서, 공동 주택의 상하층을 관통하여 설치되는 전기케이블 트레이 내부에서 전기 케이블에 인접하여 또는 접촉한 채 설치되어, 화재 발생시 화염의 전파를 방지하기 위한 화재 확산 방지재가 제공되며, 소프트한 재질의 베이스재로서 약 1,050℃까지의 내화시험을 견딜 수 있는 재질로 이루어지는 베이스재와, 상기 베이스재의 외면을 밀봉 포장하여 베이스재의 형태를 유지하기 위한 알루미늄박으로 구성되는 포장재, 및 상기 포장재의 외면 중 일면에 간격을 두고 고정되어 화재발생시 전기케이블을 향해 팽창하여 전기케이블 트레이 내부의 전기케이블과의 간극을 메우도록 구성된 복수 개의 띠 형상의 팽창성 스트랩으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

전기케이블 트레이용 화재 확산 방지재{FIREPROOF MATERIAL FOR ELECTRIC CABLE TRAY}

본 고안은 전기 케이블 트레이용 내화충전재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전기 케이블 트레이 내에서, 전기 케이블에 대해 인접하여 또는 접촉한 채 설치되어, 화재 발생시 화염의 전파를 방지하고 또 전기 케이블의 손상을 방지하기 위한 전기 케이블 트레이용 화재 확산 방지재에 관한 것이다.

전기 케이블 트레이가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

즉, 일반적으로 각종 건물이나 주택 등을 시공함에 있어서 그 건물 내부로 전기를 안정적으로 공급하기 위한 방안으로 지상이나 지하 등에 다수의 전선을 배선 연결하게 된다.

이때 지상에 배선되는 각종 전선을 그대로 방지하게 될 경우 미관을 해침은 물론 전선의 손상을 유발하게 된다.

그리고 건축물을 시공함에 있어서 상기 전선은 각종 케이블 트레이나 덕트, 파이프 등의 전선배관에 의해 안내되도록 하는 것이 일반적이다. 즉, 상기 전선배관은 내부에 전선을 수용되도록 구성하여 배선을 처리함과 동시에 건물 내의 물기나 습기 등에 대해서도 전선을 보호할 수 있도록 한 것이다.

특히, 공동주택의 경우, 수직방향으로 전선을 배선하는데, 이때 전기케이블 트레이가 이용되는 것이 대부분이다(예컨대, 도 1의 도면 부호 A 참조). 이러한 공동주택의 경우, 화재에 대해서 특별히 관심을 기울여야 하고 따라서 많은 건축 규제 등이 적용되기도 한다. 예컨대, 아파트, 주상복합 등 화재를 빠르게 진압하기 어려운 고층 건물이 많이 지어지고 있는 까닭에 건축물의 화재발생시 화재가 확산되는 것을 막아줄 수 있는 수단에 대한 중요성이 높아지고 있다.

현대 건축물들은 각종 배관 및 대규모의 공조설비 시스템으로 인한 덕트의 양이 증가하고 있고, 전력, 통신케이블의 양 역시 급격히 증가하고 있다. 이들 배관 및 케이블 등이 관통하는 부분은 화재에 매우 취약하여 화재로부터 안전을 확보하기 위한 처리는 매우 중요하다. 특히 이러한 케이블이 설치되는 전기 케이블 트레이의 경우 상하층을 통해 연장되어 설치되므로, 예컨대 아래층에서 발생하는 화재는 수평방향으로뿐만 아니라, 전기케이블 트레이를 통해 윗층으로 확산하게 되므로, 이러한 화재 확산을 방지할 수 있는 수단의 설치는 필수적이다.

이를 위해, 기존에는 유기계열의 우레탄 폼 패드가 통상적으로 사용되고 있다. 이 폼 패드에는 팽창 흑연이 포함되어 있어, 화재가 발생하면, 흑연이 팽창하여 패드와 전선 사이의 공극을 메움으로써, 화재의 확산 방지를 도모하고 있다.

우레탄 폼 패드의 경우, 전체적으로 경질로 되어 있고, 예컨대 전기 케이블 트레이 형태에 맞춰 그 외형을 미리 설계하여 현장에서 시공하고 있다(예를 들어, 75*600*900 크기의 블록 형태로 제작하여, 시공 부위에 맞게 재단하여 시공한다). 이러한 재단으로 인하여, 폼패드의 접합부위가 화재에 취약해지는 문제점이 야기된다. 또한, 이러한 폼 패드의 시공시, 방화 실란트를 필수적으로 사용하여야 하고, 또 추가로 전선 등을 설치하여야 하는 경우, 폼 패드에 구멍을 뚫어야 하는 등 시공 상의 불편함이 야기된다. 또한, 유기계열인 폼 패드는 팽창 흑연의 함유량이 제한된다. 즉, 팽창 흑연을 과도하게 함유시키면 우레탄 폼 패드를 제조할 수 없다는 문제점이 있다.

특허출원번호 제10-2016-67729호

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 트레이 내부에 전기 케이블에 대해 인접하여 또는 접촉한 채 설치되어, 화재 발생시 화염의 전파를 방지할 수 있는 화재 확산 방지재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 또한 기존의 우레탄 폼 패드와 같이 팽창 흑연을 일체로 함유시키는 대신에 별도의 스트랩 형태로 제공하여 용도에 따라 팽창 흑연의 함유량을 제어할 수 있게 구성된 화재 확산 방지재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 또한 별도의 방화 실란트를 사용할 필요가 없는 화재 확산 방지재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 또한 전기케이블 트레이 형태나 구조에 상관 없이, 전기 트레이 내부에 자유롭게 설치할 수 있는 구성의 화재 확산 방지재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따라서, 공동 주택의 상하층을 관통하여 설치되는 전기케이블 트레이 내부에서 전기 케이블에 인접하여 또는 접촉한 채 설치되어, 화재 발생시 화염의 전파를 방지하기 위한 화재 확산 방지재가 제공되며, 소프트한 재질의 베이스재로서 약 1,050℃ 이상의 내화시험을 견딜 수 있는 재질로 이루어지는 베이스재와, 상기 베이스재의 외면을 밀봉 포장하여 베이스재의 형태를 유지하기 위한 알루미늄박으로 구성되는 포장재, 및 상기 포장재의 외면 중 일면에 간격을 두고 고정되어 화재발생시 전기케이블을 향해 팽창하여 전기케이블 트레이 내부의 전기케이블과의 간극을 메우도록 구성된 복수 개의 띠 형상의 팽창성 스트랩으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 베이스재는 자유로이 변형 가능한 세라믹 울 또는 글라스 울로 구성될 수 있다.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 팽창성 스트랩은 무기계열의 바인더와 팽창 흑연으로 구성될 수 있다.

한 가지 실시예에 있어서, 상기 화재 확산 방지재는 상기 전기케이블 트레이의 형태나 구조에 상관 없이, 그 트레이 내부에 자유롭게 변형되면서 설치가능하게 구성될 수 있다.

본 고안에 따르면, 전기케이블 트레이에 특별한 제한 없이 간단하게 설치될 수 있는 화재 확산 방지재가 제공된다.

도 1은 공동 주택에 설치되는 전기케이블 트레이를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 고안의 화재 확산 방지재가 설치된 도 1의 전기케이블 트레이의 부분 확대도이다.
도 3은 본 고안의 화재 확산 방지재의 구조를 보여주는 사시도 및 부분 단면도이다.

본 고안에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 고안의 권리범위는 이하의 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 고안의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 고안에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 고안에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 공동 주택에 설치되는 전기케이블 트레이를 설명하기 위한 모식도로서, 본 고안의 화재 확산 방지재가 설치된 일양태를 보여주고 있으며, 도 2는 도 1의 일부 확대도이다. 한편, 도 1 및 도 2에 있어서, 본 고안의 화재 확산 방지재(100)가 전기케이블 트레이(A) 내에서 전기 케이블에 대하여, 예컨대 전면측에만 설치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 이는 도시상의 편의를 위한 것이며, 실제로는 전기케이블의 전측뿐만 아니라 후측에도 화재 확산 방지재(100)가 설치된다는 것에 유의하여야 한다. 또한, 실제 본 고안의 화재 확산 방지재(100)를 전기케이블 트레이(A) 내에 설치하는 경우, 트레이의 둘레에 빈 공간에 생기는데, 이를 통한 열기 등의 확산을 방지하기 위하여 충전재를 이용하여 그 공간을 메우게 된다. 도 1 등에서는 도시상의 편의를 도모하고 본 고안의 특징적 부분만을 명확히 나타내기 위하여, 이러한 충전재 역시 도시하지 않은 점에 유의하여야 한다.

도 1에 도시한 것과 같은 공동 주택에 화재가 발생하면 열기 및 화염이 상하층 및 인접실로 급속히 퍼지는 것을 방지하여 피해를 국지화 내지는 최소화하기 위한 조치로 건물의 방화구획을 구성하는 내화구조의 바닥, 벽, 및 방화문 또는 방화셔터 등을 관통하는 파이프, 덕트와 같은 관통 부재(도면 부호 생략)라든지, 전기케이블 트레이(A)가 통과하는 관통 개구로 이루어지는 관통구간을 밀폐시키는 것이 매우 중요하다.

이러한 관통구간을 해당 내화구조의 성능에 맞게 밀폐시켜 주는 공사를 내화충전공사라 하며, 이러한 내화충전공사시 사용되는 화재 확산 방지재는 소정의 내열성시험을 거쳐 내화성능을 법적으로 인정받은 것만이 시공될 수 있다.

종래에, 전기케이블 트레이(A)가 통과하는 관통구간에 설치되는 화재 확산 방지재로서, 유기계열의 우레탄 폼 패드가 많이 사용되고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 우레탄 폼 패드는 몇몇 단점으로 인하여, 대체재가 요구되고 있다. 본 고안은 이러한 요구를 만족시키기 위하여, 종래와는 다른 구성의 화재 확산 방지재(100)를 제공한다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 화재 확산 방지재(100)는 전기케이블 트레이(A) 내부에서 전기 케이블에 대해 인접하여 또는 접촉한 채 설치되어, 화재 발생시 화염의 전파를 방지하기 위한 것으로서, 종래의 우레탄 폼 패드와 달리 전기케이블 트레이(A) 형태나 구조에 특별한 제한을 받지 않고 시공자에 의해 손쉽게 전기케이블 트레이(A) 내부에 설치될 수 있다.

구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안의 화재 확산 방지재(100) 소프트한 재질의 베이스재로서 약 1,050℃ 이상의 내화시험을 견딜 수 있는 재질, 예컨대 세라믹 울로 이루어지는 베이스재(10)와, 이 베이스재(10)의 외면을 밀봉 포장하여 베이스재의 형태를 유지하기 위한 예컨대, 알루미늄박으로 구성되는 포장재(20) 및 포장재(10)의 외면에 고정되어 화재발생시 팽창하여 전기케이블 트레이(A) 내부의 전기케이블과의 간극을 메우도록 구성된 복수 개(본 실시예의 경우, 2개)의 팽창성 스트랩(30)으로 이루어진다.

베이스재(10)로서, 팽창성 스트랩을 지지할 수 있고 소정 온도를 견딜 수 있다면, 세라믹 울 외에도 그라스 울, 미네랄 울도 사용 가능하다. 알루미늄박으로 구성되는 포장재(20)는 반드시 요구되는 구성요소는 아니지만, 세라믹 울의 형태를 유지하고, 예컨대 세라믹 울이 흩어지는 것을 방지하고 또 팽창성 스트랩의 용이한 부착 및 구정을 위하여 제공되는 것이 바람직하다.

팽창성 스트랩(30)은 유무기계열의 바인더(주로, 유기계열의 바인더)와 팽창 흑연으로 이루어지면, 팽창 흑연은 40% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 화재발생시, 화염의 온도로 인하여 바인더는 모두 증발하게 되지만, 팽창 흑연은 10배 내지 30배로 팽창되어, 전기케이블 트레이(A) 내에서 전기 케이블과 화재 확산 방지재(100) 사이의 간극을 메움으로써, 예컨대 아래층으로부터 위층으로의 화재 확산을 방지할 수 있다.

이하에서는, 상기와 같이 구성된 화재 확산 방지재(100)의 작용 효과를 설명한다.

상기 실시예에 따르면, 화재 확산 방지재(100)는 알루미늄박으로 구성되는 포장재(20)에 의해 밀봉 포장된 베이스재(10)를 포함한다. 이 베이스재는 세라믹 울로 구성된다. 세라믹 울은 일종의 솜과 같이 그 형태 변형이 자유롭고 매우 소프트하다. 따라서, 기존의 우레탄 폼 패드가 약간 경질로 되어 있어서, 정해진 형태의 공간에 조각내어 설치하는 것과 달리, 화재 확산 방지재(100)는 전기 케이블 트레이(A)의 형태나 구조에 큰 상관 없이, 자유롭게 전기 케이블 트레이(A) 내에 설치될 수 있다. 즉, 시공자는 포장재(20)에 의해 밀봉 포장된 베이스재(10)를 전기 케이블 트레이(A) 내에 설치된 전기 케이블의 전측 및 후측 공간에 대하여 예컨대 구겨넣는 식으로 설치하기만 하면 된다. 이대, 베이스재가 전기 케이블에 대하여 약간의 간극을 두고 설치될 수도 있고 접촉한 채 설치될 수도 있다. 또한, 베이스재를 자유롭게 설치할 수 있으므로, 추가로 전기 케이블 트레이(A) 내에 전기 케이블 등을 시공하여야 하는 상황이 발생하더라도, 베이스재는 이러한 추가 시공을 특별히 방해하지 않게 되어, 자유로이 추가 시공을 수행할 수가 있다.

화재 확산 방지재(100)는 포장재(20)의 일면에 고정된 2개의 팽창성 스트랩(30)을 포함한다. 이 팽창성 스트랩은 바인더와 팽창 흑연으로 구성되며, 팽창 흑연의 비율은 자유로이 조절할 수 있다. 종래의 우레탄 폼 패드의 경우, 팽창 흑연의 함량이 제한된다. 따라서, 팽창성을 높이기 위하여 팽창 흑연의 함량을 높이게 되면, 우레탄 폼 패드의 제작 자체가 불가능할 수 있으므로, 이를 고려하여 팽창 흑연을 포함시켜야 한다. 이에 반하여, 본 고안에 따르면, 팽창 흑연을 담지하는 역할을 하는 유무기계열의 수지와 팽창 흑연을 혼합하여 띠 형태로 제조하는 극히 단순한 공정을 통해 팽창성 스트랩을 제조할 수 있다. 이때, 스트랩의 형태나 구조는 특별히 제한받지 않으며, 단순히 전기 케이블 트레이(A) 내에 설치된 전기 케이블 전체를 포과할 수 있는 길이로 제작하기만 하면 되어, 종래의 폼패드와 비교하여 많은 제약사항을 극복할 수 있다. 이러한 팽창성 스트랩은 화재 발생시 약 30배까지 팽창하게 된다. 그 결과, 화재 확산 방지재(100)와 전기 케이블 사이의 공간뿐만 아니라, 전기 케이블 사이의 공간도 팽창성 스트랩의 팽창 흑연으로 메꿀 수 있어, 화재의 확산을 방지할 수 있다.

한편, 기존의 우레탄 폼 패드에 따르면, 트레이에 설치할 때 방화 실란트로 밀봉하는 작업을 추가로 수행하여야 한다. 그러나, 본 고안에 따르면, 팽창성 스트랩(30)이 전기 케이블과 대향하도록 한 채, 화재 확산 방지재(100)를 전기 케이블 트레이(A) 내에 설치하는 작업만 수행하면 되므로, 설치 작업을 단순화할 수 있는 추가의 이점이 있다.

<실험예>

본 발명자는 본 고안의 화재 확산 방지재(100)가 법규에서 정한 기준을 충족하는지 여부를 확인하기 위하여, 본 고안의 화재 확산 방지재(100)에 대하여 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에 대하여 시험을 의뢰하였다. 즉, 2019년 11월 19일 내지 12월 26일에 걸쳐 시험을 수행하여(시험체의 구성 및 재질은 다음의 표 1 참조), 소정의 시험성적서(성적서 번호: CT19-128961K)를 수령하였다. 상기 시험에서, 차열성과 차염성에 대해서 시험을 수행하였고, 그 결과 국토교통부 고시 제2018-772호 제6장 21조 ①항에서 규정한 성능 기준에 적합하다는 시험결과를 얻을 수 있었다(표 2 참조). 즉, 공동주택 등의 건물 시공시, 본 고안의 화재 확산 방지재(100)를 전기 케이블 트레이(A)에 적용할 수 있음을 확인하였다. 참고로, 표 1 및 표 2는 KCL에서 수행한 새험의 성적서 번호: CT19-128961K에 포함된 시험체 및 결과이며, SA-50 및 SA-75는 트레이 주변의 빈 공간을 메우기 위한 충전재를 나타내고, 차열재는 트레이 위쪽에 시공되어 트레이를 보호하기 위한 것이다.

이상, 본 고안을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 고안이 상기 실시예에 제한되지 않는다는 것에 유의하여야 한다. 즉, 상기 실시예는 이하의 청구범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있으며, 이들 역시 본 고안의 범위 내에 속한다. 예컨대, 상기 실시예에서 팽창성 스트랩은 2개가 포장재의 일면에 고정된다. 그러나, 법규에 정해진 사항에 따라, 전기케이블 트레이내의 전기 케이블의 규격 등에 맞춰 3개 이상의 팽창성 스트랩이 이용될 수도 있다. 따라서, 본 고안의 범위는 청구범위 및 그 균등물에 의해서만 제한된다.

Claims (4)

1. 공동 주택의 상하층을 관통하여 설치되는 전기케이블 트레이 내부에서 전기 케이블에 인접하여 또는 접촉한 채 설치되어, 화재 발생시 화염의 전파를 방지하기 위한 화재 확산 방지재로서,
   소프트한 재질의 베이스재로서 약 1,050℃ 이상의 내화시험을 견딜 수 있는 재질로 이루어지는 베이스재와,
   상기 베이스재의 외면을 밀봉 포장하여 베이스재의 형태를 유지하기 위한 알루미늄박으로 구성되는 포장재, 및
   상기 포장재의 외면 중 일면에 간격을 두고 고정되어 화재발생시 전기케이블을 향해 팽창하여 전기케이블 트레이 내부의 전기케이블과의 간극을 메우도록 구성된 복수 개의 띠 형상의 팽창성 스트랩
   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 화재 확산 방지재.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스재는 자유로이 변형 가능한 세라믹 울 또는 글라스 울로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 확산 방지재.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 팽창성 스트랩은 유무기계열의 바인더와 팽창 흑연으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화재 확산 방지재.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화재 확산 방지재는 상기 전기케이블 트레이의 형태나 구조에 상관 없이, 그 트레이 내부에 자유롭게 변형되면서 설치가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 확산 방지재.
   

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